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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025028108
(43)【公開日】2025-02-28
(54)【発明の名称】磁気刺激の機械および方法
(51)【国際特許分類】
   A61N 2/04 20060101AFI20250220BHJP
【FI】
A61N2/04
【審査請求】有
【請求項の数】13
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024212353
(22)【出願日】2024-12-05
(62)【分割の表示】P 2021557028の分割
【原出願日】2020-03-28
(31)【優先権主張番号】NC2019/0003100
(32)【優先日】2019-03-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CO
(71)【出願人】
【識別番号】520167759
【氏名又は名称】パナシア・クワンタム・リープ・テクノロジー・エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100188558
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 雅人
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(72)【発明者】
【氏名】フランシスコ・ハビエル・ベラスコ・バルケ
(57)【要約】
【課題】組織を刺激するために非常に高度に訓練された人員を必要とする。
【解決手段】本開示は、侵襲的ではない組織の磁気刺激の機械および方法に関し、特には、磁場がその組織に対して移動する。磁気刺激機械は、磁場を発生させるコイルと、コイルと担持表面とに連結される第1の変位機構と、を備え、第1の変位機構は、組織を刺激するためにコイルを組織の周りで移動させる。身体の組織の磁気刺激の方法は、a)身体の組織に動作可能にコイルを置くステップと、b)コイルを用いて磁場を発生させるステップと、c)組織を刺激するために組織の周りで決定された移動パターンに従ってコイルを移動させるステップと、を含む。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
身体の組織の磁気刺激のための機械であって、
磁場を発生させるコイルと、
前記コイルと支持表面とに連結される第1の変位機構であって、前記組織を刺激するために前記コイルを前記組織の周りで移動させるように構成される、第1の変位機構と、
前記第1の変位機構に連結される制御回路であって、前記第1の変位機構の移動を制御するように構成される、制御回路と、
を備え、
前記機械は、
a) 前記組織に動作可能に前記コイルを配置し、
b) 前記コイルを用いて磁場を発生させ、
c) 前記組織を刺激するために前記組織の周りで特定の移動パターンに従って前記コイルを移動させるように構成され、
ステップc)において、前記移動パターンは前記コイルの配向を変化させ、それにより前記組織を刺激する前記磁場の方向を変化させる、機械。
【請求項2】
前記第1の変位機構は、角度アクチュエータを用いて前記コイルに連結され、前記角度アクチュエータは、前記磁場の方向を変化させるために前記コイルを回転させるように構成される、請求項1に記載の機械。
【請求項3】
前記第1の変位機構は、
前記支持表面に連結される第1の案内部と、
前記第1の案内部に移動可能に結合される第1のトロリと、
前記第1のトロリに連結される第1の駆動機構と、
を備えるトロリ案内機構であり、
前記第1の駆動機構は前記第1のトロリを前記第1の案内部に沿って移動させるように構成される、請求項1に記載の機械。
【請求項4】
前記第1の変位機構は、線形アクチュエータを用いて前記角度アクチュエータに連結され、前記線形アクチュエータは前記コイルをx軸に沿って変位させることができる、請求項2に記載の機械。
【請求項5】
前記第1の変位機構と前記角度アクチュエータとの間に連結される第2の変位機構をさらに備え、前記第2の変位機構は前記コイルをy軸に沿って移動させるように構成される、請求項2に記載の機械。
【請求項6】
前記第1の変位機構と前記角度アクチュエータとの間に連結される第2の変位機構と、
前記角度アクチュエータと前記第2の変位機構との間に連結される線形アクチュエータと、
をさらに備え、
前記第2の変位機構は前記コイルをy軸に沿って移動させるように構成され、前記線形アクチュエータは前記コイルをx軸に沿って変位させることができる、請求項2に記載の機械。
【請求項7】
前記支持表面に位置させられる回転プラットフォームをさらに備え、前記身体が前記回転プラットフォームに配置される、請求項6に記載の機械。
【請求項8】
ステップb)において、前記磁場は作動信号に従う、請求項1に記載の機械。
【請求項9】
ステップb)において、前記組織において発生させられる前記磁場は、0.1mTから200mTの間の強度を有する、請求項1に記載の機械。
【請求項10】
ステップc)において、前記移動パターンは、
i) 前記コイルの位置が前記身体の組織の長さを越えるまで、前記コイルを前記組織の長手方向軸と平行な方向における移動パターンに追従して移動させる下位ステップと、
ii) 前記コイルの前記配向を、前記コイルの軸が前記組織の前記長手方向軸と90度の角度を形成するように変化させる下位ステップと、
を実施する、請求項1に記載の機械。
【請求項11】
下位ステップii)は、電気供給を前記コイルから除去することに対応する、請求項10に記載の機械。
【請求項12】
下位ステップii)の後、前記コイルを、前記組織の前記長手方向軸との前記コイルの軸の90度の角度が保持される第2の移動パターンに追従して移動させ、前記磁場が前記組織を刺激しなくなるまで、前記組織から離れるように前記コイルを徐々に移動させる下位ステップiii)が続く、請求項10に記載の機械。
【請求項13】
下位ステップiii)の後、前記コイルの軸と前記組織の前記長手方向軸とが平行となるように前記コイルの前記配向が変化させられる下位ステップiv)が続く、請求項12に記載の機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本公表は、組織の磁気刺激のための機械および方法に関し、より詳細には、刺激される組織にとって非侵襲性である組織の磁気刺激のための機械および方法に関する。
【背景技術】
【0002】
患者の身体の侵されている部分への時間変化する磁場の適用を通じて処置または診断される医学的病気がある。筋肉組織細胞、神経組織細胞、生体組織、または伝導性生物組織は、磁気刺激に応答し、概して電磁場に応答する。
【0003】
時間変化する磁場が身体に適用されるとき、電流が身体の一部分に誘導され、そのため、身体の前記一部分の生物組織を作る細胞は、それら細胞に極性を持たせることで、または、それら細胞の極性をなくすことで、刺激され得る。また、筋肉組織が神経組織レベルで刺激されているかのように、筋肉組織を収縮させるために時間変化する磁場を用いることが可能である。
【0004】
時間変化する磁場と生物組織との間のこの相互作用のため、磁気刺激は、怪我または麻痺した筋肉群のリハビリテーション、痛みの軽減のための周辺神経が刺激される治療、血行再建の刺激、外傷の治癒、組織の運動、および、骨の成長または再生において使用され得る。特に注目の分野は、精神神経障害の鬱病の処置である。これらは、数ある中でも、鬱病、統合失調症、躁病、強迫性障害、パニック障害などの疾患を含む。他の分野は、磁気刺激への組織の応答の研究である。
【0005】
時間変化する磁場を伴う磁気刺激が侵襲的または非侵襲的に適用され得る。侵襲的な適用であれば、目的の組織へのアクセスを可能とするために、前記目的の組織を包囲する健康な組織を破壊することが必要であり、これは、目的の組織によって作り出される合併症に追加的な合併症をもたらす可能性があり、そのため一部の場合では、磁気刺激の適用を侵襲的に用いることは不適切である。
【0006】
一方で、非侵襲的な方法での時間変化する磁場の適用であれば、組織は、組織介入の必要性なく、組織を作る細胞における小さい磁場の誘導によって、極性が持たせられるか、または極性がなくされ、そのためこれは適切であり、目的の組織を包囲する組織における外科的介入の悪影響を発生させない。
【0007】
非侵襲的な方法での時間変化する磁場の適用は、例えばエネルギパルスを用いて実行される。患者に治療効果を提供することができる磁気パルスを発生させるために、TMS(経頭蓋磁気刺激)、rTMS(繰り返し経頭蓋磁気刺激)、および磁気痙攣性治療(MCT)処置は、概して1パルス当たり数百ジュール(J)といった、大量の電気エネルギを必要とする。
【0008】
したがって、先行技術では、特許文献1および特許文献2によって開示されているものなど、組織の磁気刺激のための装置および方法が開示されている。特許文献1は、血液循環を加速させるために使用される磁気刺激の装置および方法を開示している。装置は、2つの磁石の磁場がリングの内側で強化されるような方法で永久磁石の対が位置決めされているリングを備える磁気リングである。方法は、患者の血液循環の向上を促進させるために、リングを人の指/爪先に配置することを伴う。具体的には、磁気リングを使用するとき、極性方向が配慮されなければならず、例えば、具体的な実施形態では、リングが左手の小指に着けられる場合、リングの磁北が指の付根部の方向を向かなければならず、反対に、右手に着用される場合、リングの磁北は小指の先端を向くべきである。
【0009】
その一部について、特許文献2の文献は、治療の目的のために身体組織にパルスの形態でエネルギを送る、医学的状態の非侵襲的な処置のための装置およびシステムを開示している。装置は、電気エネルギの供給源に連結される電気コイルである。発明の目的のうちの1つは、特定の神経組織と平行に配向され得る細長い電場を形成することである。しかしながら、特許文献2の文献に開示されている装置およびシステムは、組織に対する位置を保持し、そのため、非常に正確な位置に、および非常に特定の配向で位置させられなければならず、これは、組織を刺激するために非常に高度に訓練された人員を必要とする。
【0010】
本文書では、生物組織の刺激とは、数ある中でも、組織のインピーダンス応答、組織の血管新生、組織の温度、組織健康状態、組織成長率など、前記生物組織の特性における特定の変化を誘導するために前記生物組織にエネルギを施すことを指す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】米国特許出願公開第第5,989,178号明細書
【特許文献2】米国特許出願公開第2011/0125203号明細書
【特許文献3】NC2017/0011756号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0012】
本開示は、組織の磁気刺激のための機械および方法に関し、より詳細には、刺激される組織に対して非侵襲性である組織の磁気刺激のための機械および方法に関する。
【0013】
開示されている実施形態のうちの1つは、磁場を発生させるコイルと、コイルと担持表面とに連結される第1の変位機構とを備え、第1の変位機構は、組織を刺激するためにコイルを組織の周りで移動させる、磁気刺激機械である。
【0014】
具体的な実施形態では、第1の変位機構は、角度アクチュエータを用いてコイルに連結され、角度アクチュエータは、磁場の方向を変化させるためにコイルを回転させる。
【0015】
開示されている機械の他の具体的な実施形態では、コイルはヘルムホルツコイル構成である。
【0016】
特定の実施形態では、第1の変位機構は、ウインチや、クレーンや、空気圧、液圧、機械的、または電気機械で作動するシリンダや、単動式シリンダや、複動式シリンダや、長手方向に対して直交する移動を可能にする滑走部を巻上機が備え得る、チェーン、ケーブル、またはベルトが設けられたガントリや、シザーリフトや、トロリ案内機構や、それらの組み合わせを含む群から選択される。
【0017】
任意選択で、本開示の機械の実施形態では、第1の変位機構は、担持表面に連結される第1の案内部と、第1の案内部に移動可能に結合される第1の搬送部と、第1の搬送部に連結される第1の原動機構と、を備える搬送案内機構であり、第1の原動機構は第1の搬送部を第1の案内部に沿って移動させる。
【0018】
代替で、第1の駆動機構は、第1の駆動機構に連結される制動装置を備える。
【0019】
代替の実施形態では、第1の変位機構は、線形アクチュエータを用いて角度アクチュエータに連結され、線形アクチュエータはコイルをx軸に沿って変位させることができる。
【0020】
先の代替の実施形態の変形において、磁気刺激機械は、第1の変位機構と角度アクチュエータとの間に連結され、コイルをy軸に沿って移動させる第2の変位機構をさらに備える。
【0021】
先の代替の実施形態の変形において、磁気刺激機械は、第1の変位機構と角度アクチュエータとの間に連結される第2の変位機構と、角度アクチュエータと第2の変位機構との間に連結される線形アクチュエータと、をさらに備え、第2の変位機構はコイルをy軸に沿って移動させ、線形アクチュエータはコイルをx軸に沿って変位させることができる。
【0022】
先の代替の実施形態の変形において、磁気刺激機械は、角度アクチュエータと線形アクチュエータとの間に連結され、線形アクチュエータのシャフトの遠位端に連結される第3の変位機構をさらに備え、第3の変位機構は、軸材に連結される第1の湾曲案内部と、第1の湾曲案内部に移動可能に連結される第3の搬送部と、第3の搬送部に連結される第3の駆動機構と、を有し、第3の変位機構はコイルを第1の経路において移動させ、第3の駆動機構は第3の搬送部を第1の湾曲案内部に沿って移動させる。
【0023】
先の代替の実施形態の変形において、磁気刺激機械は、線形アクチュエータと第2の変位機構との間に連結される第4の変位機構をさらに備え、第4の変位機構は、第2の変位機構に連結される第2の湾曲案内部と、第2の湾曲案内部に移動可能に連結される第4の搬送部と、第4の搬送部に連結される第4の駆動機構と、を有し、第4の変位機構はコイルを第2の経路において移動させ、第4の駆動部は第4の搬送部を第2の湾曲案内部に沿って移動させる。
【0024】
先の代替の実施形態の変形において、磁気刺激機械は、表面に位置させられる回転プラットフォームをさらに備え、身体は回転プラットフォームに配置される。
【0025】
一方で、本文書は、身体の組織の磁気刺激のための方法も開示している。
【0026】
概して、組織の磁気刺激において、本文書は、決定された移動パターンと、作動信号による磁場の発生と、に基づく時間の関数として、組織を含む身体に対する三次元空間において異なる軌跡に追従する、組織への磁場の経路を開示している。
【0027】
身体の組織の磁気刺激のための方法のうちの1つは、a)身体の組織に動作可能にコイルを置くステップと、b)コイルを用いて磁場を発生させるステップと、c)組織を刺激するために組織の周りで決定された移動パターンに従ってコイルを移動させるステップと、を含む。
【0028】
方法の具体的な実施形態では、ステップb)において、磁場は作動信号に従う。
【0029】
方法の他の具体的な実施形態では、ステップc)において、移動パターンは組織の長手方向軸に沿う経路に追従する。
【0030】
方法の特定の実施形態では、ステップb)において、組織において発生させられる磁場は、0.1mT(ミリテスラ)から200mT(ミリテスラ)の間の強度を有する。
【0031】
任意選択で、ステップc)において、移動パターンはコイルの配向を変化させる。
【0032】
代替で、ステップCにおいて、移動パターンは、i)コイルの位置が身体の組織の長さを越えるまで、コイルを組織の長手方向軸と平行な方向における移動パターンに追従して移動させる下位ステップと、ii)コイルの配向を、コイルの軸が組織の長手方向軸と90度の角度を形成するように変化させる下位ステップと、を実施する。
【0033】
身体の組織の磁気刺激のための方法の特定の実施形態において、下位ステップii)は、電気供給をコイルから除去することに対応する。
【0034】
身体の組織の磁気刺激のための方法の他の具体的な実施形態において、下位ステップii)の後、コイルは、角度が保持される第2の移動パターンに追従して移動させられる下位ステップiii)が続く。コイルの軸から組織の長手方向軸への90度が、磁場が組織を刺激しなくなるまで、組織のコイルを徐々に離すように移動させる。
【0035】
身体組織の磁気刺激のための方法の他の具体的な実施形態では、下位ステップiii)の後、コイルの軸と組織の長手方向軸とが平行となるようにコイルの配向が変化させられる下位ステップiv)が続く。
【図面の簡単な説明】
【0036】
図1】本開示が許容する運動および2自由度での捩じれの方向の例の図である。
図2】本開示が許容する運動および3つの度合いの回転の方向の例の図である。
図3】コイルによって発生させられる磁場が被験者の長さに対して垂直である、本開示によって許容される変位の具体的な形態の例の図である。
図4】被験者の腕の刺激について、本開示が許容する運動および2自由度での捩じれの方向の例の図である。
図5】本開示が許容する運動および3自由度での回転の方向の例の図である。
図6】コイルによって発生させられる磁場が被験者の腕の長さに対して垂直である、本開示によって許容される変位の具体的な形態の例の図である。
図7】側面図での本開示が被験者の身体に沿って許容する運動および2自由度での捩じれの方向の具体的な経路の例の図である。
図8】上面図での本開示が被験者の身体に沿って許容する運動および2自由度での捩じれの方向の具体的な経路の例の図である。
図9】上面からの重ねた図での本開示が被験者の身体に沿って許容する運動および2自由度での捩じれの方向の具体的な経路の例の図である。
図10】本開示および移動の機構が許容する移動および2自由度での捩じれの方向の具体的な経路の例の図である。
図11】本開示および移動の機構によって許容される運動および2自由度での捩じれの方向の例の図である。
図12】本開示を許容する回転する基部を組み込んでいる運動および2自由度での回転の方向を伴う具体的な実施形態を示す図である。
図13】身体に適用される磁場の方向を角度アクチュエータが変化させる具体的な実施形態を示す図である。
図14】本開示の組織の磁気刺激のための方法の具体的な実施形態の流れ図である。
図15】本開示のステップcについての下位ステップiおよびiiを伴う、組織の磁気刺激のための方法の具体的な実施形態の流れ図である。
図16】本開示のステップcについての下位ステップi、ii、およびiiiを伴う、組織の磁気刺激のための方法の具体的な実施形態の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
本開示は、磁気組織刺激のための機械および方法に関する。この方法は、組織に対する三次元空間での移動のパターンに追従する磁場を使用する。
【0038】
本開示の組織の磁気刺激への手法は、組織における時間の関数として変化する磁場の経路を含む。磁場は、前記コイルの決定された移動パターンに基づく磁場発生コイルの軌跡、および、刺激パターンに基づく磁場発生の軌跡に追従し、したがって、身体を通じて磁場エネルギを分配し、組織を刺激する。
【0039】
特に、開示されている磁気刺激は生物組織に当てはまり、これは本文書において後で説明されることになる。
【0040】
図1を参照すると、一例において、本開示を用いる磁気刺激は、身体(C)の生体組織における磁場の移動に基づく。前記移動は2つの方法で実施でき、第1の方法は、本開示の方法を実行する本開示の機械を使用することによるものであり、第2の方法は、作業者が本開示の方法のステップを実行することである。本開示の方法は、本文書において後で説明される。
【0041】
その一部について、本開示の機械は、身体(C)の長手方向軸に対して、直線または円形の経路の異なる方向においてコイル(1)を移動させる。例えば、機械は、コイル(1)を、x軸、y軸、z軸を伴う直交座標系において移動させることができ、x軸は長手方向に対応し、y軸は身体(C)の横断方向に対応し、z軸は身体(C)の垂直方向に対応している。
【0042】
機械は、コイル(1)の軸と組織の長手方向軸との間の角度を変化させる第1の経路(100)または第2の経路(101)でコイル(1)を回転させることを可能にしている。この方法では、磁場のベクトルは劇的に変化させられ、組織細胞のレベルおよび細胞内のレベルにおいて、電磁的な双極子の組織を確立する。
【0043】
本開示の理解のために、電磁的な双極子の再配置が、細胞のレベルおよび細胞内のレベルにおいて組織を構成する細胞の電磁的な配向であることは、理解されるべきである。
【0044】
組織を作る細胞は電磁的な双極子と見なされ、その電磁的な双極子はさらに、開示されている機械によって供給される磁場と相互作用する双極子の電磁場を生成する点要素である。組織を含む身体の周りの三次元空間において磁場を移動させることで、電磁的配向は細胞のレベルおよび細胞内のレベルにおいて変化する。
【0045】
任意選択で、本開示の機械は、z軸に沿う第3の経路(102)に追従する身体組織(C)の長手方向軸に対して垂直にそれ自体の軸を維持するコイル(1)を移動させる。
【0046】
代替で、同じ例において、第3の経路(102)を実行した後、機械はコイル(1)を第1の経路(100)において回転させ、角度をコイル(1)の軸と長手方向の組織の軸との間で変化させる。この方法では、磁場のベクトルは劇的に変化させられ、組織細胞のレベルおよび細胞内のレベルにおいて、電磁的な双極子の組織を確立する。
【0047】
本開示の機械の別の具体的な例では、コイル(1)は、z軸に沿う第4の経路(103)に追従する身体組織(C)の長手方向軸と同軸にそれ自体の軸を維持する間に移動する。
【0048】
任意選択で、同じ先の例において、第3の経路(102)を実行した後、機械はコイル(1)を第2の経路(101)において回転させ、角度をコイル(1)の軸と組織の長手方向軸との間で変化させる。この方法では、電磁的な双極子の組織が、組織の細胞レベルおよび細胞内のレベルにおいて確立される。
【0049】
任意選択で、本開示の機械のコイルによって追従される経路の方向は身体(C)の形状に依存し、前記経路は前記身体(C)の長さに追従する。
【0050】
長さは、本明細書では、前記平坦な形の身体または三次元の身体の最も長い寸法として理解され、概して、いずれの身体でも他の寸法に対して顕著により大きい。
【0051】
本開示の機械は、経路が身体(C)における磁場で発生させられるように、コイル(1)をz軸に対して移動させることができる。好ましくは、身体(C)は、人または動物などの生物である、または、手、腕、脚、頭、胴などの前記生物の一部とでき、前記生物の前記一部は、組織または組織の群を含む。
【0052】
一方で、コイル(1)は、電流が電力源によって供給される装置であり、磁場を発生させる。好ましくは、磁場は、コイル(1)の内側から外側に向けて、コイル(1)の形状によって定められる方向、および、コイル(1)を通じて流れる電流の方向に延びる。例えば、コイル(1)は、円形、ドーナツ形、楕円形、長円形、三角形、正方形、長方形、五角形、六角形、八角形、または、4つ以上の辺を伴う多角形であり得る。
【0053】
本文書の理解のために、電気エネルギ源は、数ある中でも、交流電流源、直流電流源、電池、太陽光電源、熱電源など、2つ以上の端子の間に電位差を保つことができる装置、当業者には知られている2つ以上の端子の間の電位または電圧における差を維持することができる装置、または組み合わせである。電気エネルギの供給源は、コイル(1)の動作に必要とされる電力の供給を可能にする。
【0054】
本開示では、移動パターンは、身体に対して決定された軌跡に追従する連続的に組織化された移動を指すことは理解されるべきであり、前記移動パターンは、数式、アルゴリズム、または両方の組み合わせによって表すことができる。具体的な例では、前記移動パターンは、軌跡における特定の位置で移動を停止することと、この停止の後に継続することとを伴う。
【0055】
任意選択で、本開示の具体的な例では、電力源が、磁気組織刺激機械の電気要素によって必要とされる電力を供給する。
【0056】
本開示の具体的な例では、コイル(1)の動作電圧は、おおよそ330Vからおおよそ20kVの間の電圧値を有し、1ガウスと同等であるおおよそ0.1mT(ミリテスラ)から、2000ガウスと同等であるおおよそ200mTとの間で、好ましくはおおよそ40mTからおおよそ200mTとの間で、身体において磁場を発生させる。
【0057】
開示されている機械によって身体に適用される磁場は、おおよそ0.1mTからおおよそ200mTの間であり、好ましくはおおよそ40mTからおおよそ200mTの間である。
【0058】
任意選択で、コイル(1)の動作電圧は、おおよそ0.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ0.83kVからおおよそ19.5kVの間、おおよそ1.33kVからおおよそ19kVの間、おおよそ1.83kVからおおよそ18.5kVの間、おおよそ2.33kVからおおよそ18kVの間、おおよそ2.83kVからおおよそ17.5kVの間、おおよそ3.33kVからおおよそ17kVの間、おおよそ3.83kVからおおよそ16.5kVの間、おおよそ4.33kVからおおよそ16kVの間、おおよそ4.83kVからおおよそ15.5kVの間、おおよそ5.33kVからおおよそ15kVの間、おおよそ5.83kVからおおよそ14.5kVの間、おおよそ6.33kVからおおよそ14kVの間、おおよそ6.83kVからおおよそ13.5kVの間、おおよそ7.33kVからおおよそ13kVの間、おおよそ7.83kVからおおよそ12.5kVの間、おおよそ8.33kVからおおよそ12kVの間、おおよそ8.83kVからおおよそ11.5kVの間、おおよそ9.33kVからおおよそ11kVの間、おおよそ9.83kVからおおよそ10.5kVの間、おおよそ1.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ2.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ3.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ4.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ5.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ6.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ7.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ8.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ9.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ10.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ11.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ12.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ13.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ14.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ15.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ16.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ17.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ18.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ19.33kVからおおよそ20kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ19kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ18kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ17kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ16kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ15kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ14kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ13kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ12kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ11kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ10kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ9kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ8kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ7kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ6kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ5kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ4kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ3kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ2kVの間、おおよそ0.33kVからおおよそ1kVの間、おおよそ1.33kVからおおよそ2.33kVの間、おおよそ2.33kVからおおよそ3.33kVの間、おおよそ3.33kVからおおよそ4.33kVの間、おおよそ4.33kVからおおよそ5.33kVの間、おおよそ5.33kVからおおよそ6.33kVの間、おおよそ6.33kVからおおよそ7.33kVの間、おおよそ7.33kVからおおよそ8.33kVの間、おおよそ8.33kVからおおよそ9.33kVの間、おおよそ9.33kVからおおよそ10.33kVの間、おおよそ10.33kVからおおよそ11.33kVの間、おおよそ11.33kVからおおよそ12.33kVの間、おおよそ12.33kVからおおよそ13.33kVの間、おおよそ13.33kVからおおよそ14.33kVの間、おおよそ14.33kVからおおよそ15.33kVの間、おおよそ15.33kVからおおよそ16.33kVの間、おおよそ16.33kVからおおよそ17.33kVの間、おおよそ17.33kVからおおよそ18.33kVの間、おおよそ18.33kVからおおよそ19.33kVの間、おおよそ19.33kVからおおよそ20kVの間に電圧値を有する。
【0059】
代替で、開示されている機械によって発生させられる磁場強度は、おおよそ1mTからおおよそ10mTの間、おおよそ10mTからおおよそ20mTの間、おおよそ20mTからおおよそ30mTの間、おおよそ30mTからおおよそ40mTの間、おおよそ40mTからおおよそ50mTの間、おおよそ50mTからおおよそ60mTの間、おおよそ60mTからおおよそ70mTの間、おおよそ70mTからおおよそ80mTの間、おおよそ80mTからおおよそ90mTの間、おおよそ90mTからおおよそ100mTの間、おおよそ100mTからおおよそ110mTの間、おおよそ110mTからおおよそ120mTの間、おおよそ120mTからおおよそ130mTの間、おおよそ130mTからおおよそ140mTの間、おおよそ140mTからおおよそ150mTの間、おおよそ150mTからおおよそ160mTの間、おおよそ160mTからおおよそ170mTの間、おおよそ170mTからおおよそ180mTの間、おおよそ180mTからおおよそ190mTの間、おおよそ190mTからおおよそ200mTの間、おおよそ1mTからおおよそ10mTの間、おおよそ1mTからおおよそ20mTの間、おおよそ1mTからおおよそ30mTの間、おおよそ1mTからおおよそ40mTの間、おおよそ1mTからおおよそ50mTの間、おおよそ1mTからおおよそ60mTの間、おおよそ1mTからおおよそ70mTの間、おおよそ1mTからおおよそ80mTの間、おおよそ1mTからおおよそ90mTの間、おおよそ1mTからおおよそ100mTの間、おおよそ1mTからおおよそ110mTの間、おおよそ1mTからおおよそ120mTの間、おおよそ1mTからおおよそ130mTの間、おおよそ1mTからおおよそ140mTの間、おおよそ1mTからおおよそ150mTの間、おおよそ1mTからおおよそ160mTの間、おおよそ1mTからおおよそ170mTの間、おおよそ1mTからおおよそ180mTの間、おおよそ1mTからおおよそ190mTの間、おおよそ1mTからおおよそ200mTの間、おおよそ1mTからおおよそ200mT、おおよそ200mTからおおよそ190mTの間、おおよそ190mTからおおよそ180mTの間、おおよそ180mTからおおよそ170mTの間、おおよそ170mTからおおよそ160mTの間、おおよそ160mTからおおよそ150mTの間、おおよそ150mTからおおよそ140mTの間、おおよそ140mTからおおよそ130mTの間、おおよそ130mTからおおよそ120mTの間、おおよそ120mTからおおよそ110mTの間、おおよそ110mTからおおよそ100mTの間、おおよそ100mTからおおよそ90mTの間、おおよそ90mTからおおよそ80mTの間、おおよそ80mTからおおよそ70mTの間、おおよそ70mTからおおよそ60mTの間、おおよそ60mTからおおよそ50mTの間、おおよそ50mTからおおよそ40mTの間、おおよそ40mTからおおよそ30mTの間、おおよそ30mTからおおよそ20mTの間、おおよそ20mTからおおよそ10mTの間、70mTからおおよそ60mTの間、おおよそ60mTからおおよそ50mTの間、おおよそ50mTからおおよそ40mTの間、おおよそ40mTからおおよそ30mTの間、おおよそ30mTからおおよそ20mTの間、おおよそ20mTからおおよそ10mTの間、70mTからおおよそ60mTの間、おおよそ60mTからおおよそ50mTの間、おおよそ50mTからおおよそ40mTの間、おおよそ40mTからおおよそ30mTの間、おおよそ30mTからおおよそ20mTの間、おおよそ20mTからおおよそ10mTの間の範囲において選択される。
【0060】
本明細書で使用されているように、「おおよそ」は、例えば、電場強度の20%の変化、コイルの動作電圧の20%の変化、または、交流電流源からの振動周波数の20%の変化といった、言及された変数の値の±20%の変化を指す。
【0061】
開示されている機械の例では、コイル(1)はヘルムホルツコイルである。この種類のコイル(1)の利点のうちの1つは、刺激される身体の特定の領域において均質な磁場を発生させることができることである。
【0062】
代替で、本開示の機械の他の例では、コイル(1)はコイルの配列である。コイル配列は、1つだけのコイルを伴う単一配列であり得る、または、2つ以上のコイルを有し得る。
【0063】
任意選択で、本開示の機械の他の例では、コイル(1)はヘルムホルツコイル配列である。ヘルムホルツコイル配置も、1つだけのヘルムホルツコイルを伴う単一配置であり得る、または、2つ以上のヘルムホルツコイルを有し得る。
【0064】
本開示の機械の他の実施形態では、コイル(1)は、交流電流または直流電流が循環する電線のループである。任意選択で、コイル(1)は、空芯ソレノイドを作る巻回のセットである。本開示の具体的な例では、コイル(1)は空芯ソレノイドである。
【0065】
また、本開示の実施形態では、コイル(1)は、当業者に知られている数あるコアの中でも、数ある中でも空気、フェライト、鉄、鉄粉、ニッケルから選択される材料から作られるコア、鉄およびモリブデンの合金のコア、鉄、ケイ素、およびアルミニウムの合金、鉄およびケイ素の合金のコア、シートまたは板から作られたコア、フェライト粉末、樹脂で粉末を結合することで形成されたコアを有する。代替で、材料の異なる組み合わせが、コア自体のヒステリシスに対して変化を達成するために、コアのために使用される。
【0066】
任意選択で、コイル(1)のコアの構造の形態は、材料のシート、圧縮された粒子、平面を伴う多面体(例えば、数ある中でも、ピラミッド、立方体、角柱)などの三次元で異なる幾何学的形状のペレット、または、(例えば、数ある中でも、円筒形、円錐形、球形など)の湾曲した表面を伴う幾何学的形状のペレットを用いることであり得る。
【0067】
本開示の他の例では、コイル(1)は、制御回路に動作可能に連結されるコイルの配列である。
【0068】
本文書の機械の他の具体的な例では、コイル(1)はN個のコイルの配置であり、ここで、Nは1から200の間の自然数である。
【0069】
制御回路は、演算器と、演算器に接続される電力源と、電力源および演算器に接続される減結合回路と、を備え、コイル配列は演算器および減結合回路に接続される。演算器は、本開示の方法(磁気組織刺激方法)を実施し、演算器から送られると共に減結合回路を通じて送信される刺激信号を発生させるために制御回路を伴って構成され、生体組織を刺激するために磁場を発生させるコイルの配置を受け入れる。この方法では、制御回路の演算器は、磁場の強度を変化させて身体組織(C)を刺激するために、コイル(1)の作動を制御することができる。
【0070】
本開示の機械の一実施形態では、演算器は、プログラマブル論理制御装置(PLC)、マイクロプロセッサ、DSC(デジタル信号制御装置)、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)、CPLD(コンプレックスプログラマブルロジックデバイス)、ASIC(特定用途向け集積回路)、SoC(システムオンチップ)、PsoC(プログラマブルシステムオンチップ)、コンピュータ、サーバ、タブレット、携帯電話、スマートフォン、信号発生器、当業者に知られている同等の制御ユニット、およびこれらの組み合わせを含む群から選択される。
【0071】
一方、減結合回路は、電気エネルギの供給源をコイル配置から減結合することができ、前記回路は、オプトカプラ、リレー、オペアンプ、抵抗、コンデンサ、トランス、ダイオード、サイリスタ、パワートランジスタ、BJT、FET、IGBT、トライアック、ダイアック、SCR、電子スイッチングデバイス、これらの組み合わせ、および、2つの回路または電気要素を電気的に減結合するための他の電子要素に基づき得る。
【0072】
本開示の機械の他の実施形態では、演算器は、コイル(1)の作動を制御することに加えて、コイル(1)の移動を制御することができる。
【0073】
本開示の任意選択の実施形態では、制御回路は、本開示の機械の移動を制御することを担う第2の演算器を有する一方で、第1の演算器はコイル(1)の作動を制御する。
【0074】
概して、演算器は、機械が有するモータ機構を作動させ、さらに、コイル(1)へと送達される電気エネルギ源から来るエネルギの供給を与えることで、本開示の磁気刺激機械の移動を制御することができる。
【0075】
本開示の具体的な例では、コイル(1)は、おおよそ0.1Hzからおおよそ50kHzの間で、おおよそ330Vac(交流電流でのボルト)からおおよそ20kVac(交流電流でのキロボルト)の間の電圧を伴う交流電流の供給源に直接的に接続される。
【0076】
代替で、交流電流供給源の振動周波数は、おおよそ0.1Hzからおおよそ1Hzの間、おおよそ0.3Hzからおおよそ0.8Hzの間、おおよそ0.5Hzからおおよそ0.6Hzの間、おおよそ0.7Hzからおおよそ0.4Hzの間、おおよそ0.9Hzからおおよそ0.2Hzの間、おおよそ0.3Hzからおおよそ1Hzの間、おおよそ0.5Hzからおおよそ1Hzの間、おおよそ0.7Hzからおおよそ1Hzの間、おおよそ0.9Hzからおおよそ1Hzの間、おおよそ0.1Hzからおおよそ0.8Hzの間、おおよそ0.1Hzからおおよそ0.6Hzの間、おおよそ0.1Hzからおおよそ0.4Hzの間、おおよそ0.1Hzからおおよそ0.2Hzの間、おおよそ0.3Hzからおおよそ0.5Hzの間、おおよそ0.5Hzからおおよそ0.7Hzの間、おおよそ0.7Hzからおおよそ0.9Hzの間、おおよそ0.1Hzからおおよそ1000Hzの間、おおよそ100Hzからおおよそ900Hzの間、おおよそ200Hzからおおよそ800Hzの間、おおよそ300Hzからおおよそ700Hzの間、おおよそ400Hzからおおよそ600Hzの間、おおよそ500Hzからおおよそ500Hzの間、おおよそ600Hzからおおよそ400Hzの間、おおよそ700Hzからおおよそ300Hzの間、おおよそ800Hzからおおよそ200Hzの間、おおよそ900Hzからおおよそ100Hzの間、おおよそ1000Hzからおおよそ0.1Hzの間、おおよそ100Hzからおおよそ1000Hzの間、おおよそ200Hzからおおよそ1000Hzの間、おおよそ300Hzからおおよそ1000Hzの間、おおよそ400Hzからおおよそ1000Hzの間、おおよそ500Hzからおおよそ1000Hzの間、おおよそ600Hzからおおよそ1000Hzの間、おおよそ700Hzからおおよそ1000Hzの間、おおよそ800Hzからおおよそ1000Hzの間、おおよそ900Hzからおおよそ1000Hzの間、おおよそ0.1Hzからおおよそ900Hzの間、おおよそ0.1Hzからおおよそ800Hzの間、おおよそ0.1Hzからおおよそ700Hzの間、おおよそ0.1Hzからおおよそ600Hzの間、おおよそ0.1Hzからおおよそ500Hzの間、おおよそ0.1Hzからおおよそ400Hzの間、おおよそ0.1Hzからおおよそ300Hzの間、おおよそ0.1Hzからおおよそ200Hzの間、おおよそ0.1Hzからおおよそ100Hzの間、おおよそ100Hzからおおよそ200Hzの間、おおよそ200Hzからおおよそ300Hzの間、おおよそ300Hzからおおよそ400Hzの間、おおよそ400Hzからおおよそ500Hzの間、おおよそ500Hzからおおよそ600Hzの間、おおよそ600Hzからおおよそ700Hzの間、おおよそ700Hzからおおよそ800Hzの間、おおよそ800Hzからおおよそ900Hzの間、おおよそ900Hzからおおよそ1000Hzの間、おおよそ1kHzからおおよそ50kHzの間、おおよそ1Hzからおおよそ50kHzの間、おおよそ900Hzからおおよそ1000Hzの間、おおよそ1kHzからおおよそ50kHzの間、おおよそ1Hzからおおよそ50kHzの間、おおよそ900Hzからおおよそ1000Hzの間、おおよそ1kHzからおおよそ50kHzの間、おおよそ1Hzからおおよそ50kHzの間から選択される周波数範囲にある。
【0077】
他の具体的な例では、コイルは60Hzにおける120Vacの交流電流源に連結され、他の例では、コイル(1)は50Hzにおける120Vacの交流電流の供給源に連結され、他の例では、コイル(1)は60Hzにおける220Vacの交流電流源に連結され、他の例では、コイル(1)は50Hzにおける220Vacの交流電流源に連結される。しかしながら、コイル(1)は、確立されたパターンに基づく直流で動作することができる、または、コンピュータユニットにおいて動作しなくてもよい。
【0078】
本開示の理解のために、Vacという用語は、交流の電流の電圧または電位を指す。同じ方法において、「組織」という用語は、1つ以上の細胞から作られた生物の生物組織を指し、すべて同じな単一の分類の細胞から作られ得る、または、器官もしくは有機体を形成する秩序ある手法で配置されるか、器官の群もしくは有機体の群によって配置されるいくつかの種類の細胞から作られ得る。言及された組織は、上皮組織、結合組織、筋肉組織、神経組織、またはこれらの組み合わせなど、健康な組織であり得る。組織は、健康な組織における全体または一部の生化学的不均衡を伴う組織でもある可能性があり、前記生化学的不均衡はさらに、良性新生物組織、悪性新生物組織、恒常性から外れた任意の細胞、または恒常性にある任意の細胞に対応し得る。また、組織は、生体内の細胞、または、生体内の環境に埋め込む前の前記細胞を指すことができる。
【0079】
任意選択で、組織は、制限されることはないが、哺乳類や、鶏、七面鳥、およびアヒルを含む鳥類や、魚類、甲殻類(エビ、ロブスタ、ザリガニ)や、クロコダイルおよびアリゲータのような爬虫類を含む動物から由来し得るか、またはそのような動物からのものであり得る。本明細書において使用されているような「哺乳類」という用語は、人や、カニクイザル、チンパンジ、ヒヒ、およびゴリラなどの人間以外の霊長類や、ウマ類、ウシ類、ブタ類、ヤギ類、イヌ類、ネコ類、ヒツジ類、ウサギ、ラマを含む飼育動物および家畜や、牛、羊、豚、馬、山羊、犬、猫、鼠、兎などの有蹄類や、モルモット、ハムスタ、およびラットなどの齧歯類を含む、哺乳類として分類される任意の哺乳類を指す。
【0080】
代替で、組織は植物組織であり、すべての植物、ハーブ、ならびに、菌類および藻類などの下等植物を幅広く含む植物に由来し得る、またはそのような植物からのものであり得る。
【0081】
生物組織の刺激とは、数ある中でも、組織のインピーダンス応答、組織の血管新生、組織の温度、組織の健康状態、組織成長率など、前記生物組織の特性における特定の変化を誘導するために前記生物組織に磁場を施すことを指す。
【0082】
図2を参照すると、本開示の例では、本開示の機械および方法の助けで、コイル(1)の運動が、この具体的な例では人の身体における組織である身体(C)の長手方向軸と平行な軸において行われている。
【0083】
例では、コイル(1)の経路は、磁場が経路全体およびこの経路の端を通じて身体(C)の長手方向軸と平行である第2の所定の経路(TC2)における移動パターンに追従し、身体(C)に対するコイル(1)の配向は、第1の経路(100)に追従して変化させられる。
【0084】
具体的な例では、第2の所定の経路(TC2)は、身体(C)の下部から始まって、身体(C)の長さを越えるまでジグザグであり、第1の経路(100)に追従して身体(C)に対してコイル(1)の配向を変化させる。特定の実施形態では、コイル(1)の配向は、コイル(1)を回転させる角度アクチュエータを用いて変化させられ得る。
【0085】
代替で、本開示の方法は、作業者がコイル(1)を保持し、身体(C)の組織を磁気的に刺激するために具体的な移動パターンに追従してコイル(1)を移動させることで、実行され得る。例えば、作業者は、記載されているコイル(1)の動きを実行することができる。
【0086】
本開示の他の例では、コイル(1)の運動は前記身体(C)の上方部において始まり、例えば足といった前記身体の下方部で終わる。
【0087】
本開示の理解のために、ジグザグの軌跡は、移動する身体が、入ってくる角度と出て行く角度とを交互に形成する線で、三次元または二次元の空間において追従する点のセットに対応することは、理解されるものである。
【0088】
本開示の機械および方法の他の実施形態では、身体(C)に対して第2の所定の軌跡(TC2)はジグザグの軌跡に限定されず、これは、数ある中でも、演算器において確立された移動パターンの構成に基づいて、直線の軌跡(例えば、直線、ジグザグ)、曲線の軌跡(例えば、円形、放物線、楕円、振り子、および振動)、または不規則な軌跡から選択される。磁気刺激の機械および方法の具体的な例では、前記第2の所定の軌跡(TC2)は、身体(C)の周りの三次元の空間における、同じ身体(C)に対する移動を含む。
【0089】
同じ例において任意選択で、機械は、第1の経路(100)または第2の経路(101)でコイル(1)を回転させ、コイル(1)の軸と組織の長手方向軸との間の角度を変化させる。この方法では、電磁的な双極子の組織が、身体(C)の組織の細胞レベルおよび細胞内のレベルにおいて確立される。
【0090】
図3を参照すると、他の例では、本開示の方法は、コイル(1)を、磁場が身体(C)の長手方向軸に対して垂直である第1の所定の経路(TC1)に追従させることができる。磁気刺激機械は、コイル(1)を配置し、身体(C)の軸と平行な平坦面において円形移動を実施する。
【0091】
代替で、図3の例と同様の実施形態において、コイル(1)は、身体(C)の軸と平行な平坦面において第1の所定の軌跡(TC1)に追従し、また、前記第1の所定の軌跡(TC1)は、コイルが身体(C)に近づく、または身体(C)から離れるように移動するような方法で、身体(C)の軸に向かう方向、または身体(C)と反対の方向において実行される移動と組み合わされる。
【0092】
任意選択で、身体(C)に近づくかまたは身体(C)から離れるように移動するコイル(1)の前記移動は、第1の所定の経路(TC1)に追従する前、最中、および後に実行される。
【0093】
図4を参照すると、非限定的な例において図2で示された例と同様に、本開示の機械は、身体(C)におけるコイル(1)の運動を可能にし、この例では、この特定の例における身体(C)は人の腕または肢である。
【0094】
具体的には、図4は2つの例を示しており、第1の例では、長手方向での磁場を身体(C)の軸へと発生させるような方法で配置されるコイル(1)で前記身体(C)が刺激され、第2の例では、磁場の方向が身体(C)の長手方向軸に対して垂直である。
【0095】
図4に示された例では、本開示の機械のコイル(1)は、第1の刺激ステップにおいて、z軸の方向において身体(C)の長手方向軸と同心で、第5の直線の経路(104)に追従する移動パターンに追従し、第2のステップにおいて、コイルの移動パターンは、第2の経路(101)に応じて、身体(C)の長手方向軸に対して直角を形成するコイル軸(1)の方向を変化させる。
【0096】
一方で、図4に示された第2の例において、コイル(1)の軸は、身体(C)の長手方向軸に対して垂直であり、第1の刺激ステップにおいて、コイルの移動パターンは、身体(C)の長手方向軸の方向における第6の直線の軌跡(105)に追従し、身体(C)の長手方向軸に対するコイル(1)の軸の垂直方向を維持し、第2のステップにおいて、コイル(1)の移動パターンは、コイル(1)の前記軸が、第3の経路(102)に応じて身体(C)の長手方向軸と平行な軸と一致するような方法で、方向を変化させる。
【0097】
図5を参照すると、例が図4の例と同じと教えられるが、第1の刺激ステップにおいて、第5の直線の軌跡(104)の代わりに、人の腕である身体(C)においてジグザグでの第2の所定の軌跡(TC2)があり、第2のステップでは、コイル(1)の移動パターンは、前記コイル軸(1)が第2の軌跡(101)に応じて身体(C)の長手方向軸と平行な軸と一致するような方法で、方向を変化させる。
【0098】
任意選択で、言及された第2の刺激ステップの開始は、コイル(1)の位置が身体(C)の長さを越えるときに始まる。
【0099】
本開示の具体的な例では、コイル(1)は、現場での磁気での磁場で刺激されている身体(C)の長手方向軸と平行な方向に延びるz軸に沿って移動する。この移動は第1の移動機構(2)で発生させられる。
【0100】
図3および図6を参照すると、この場合、本開示の機械は、磁場を発生させるコイル(1)を第1の所定の経路(TC1)に沿って移動させることができ、第1の所定の経路(TC1)によって、湾曲した経路が身体(C)における磁場で発生させられ得る。
【0101】
図6を参照すると、例が図3の例と同じに示されているが、ここでは身体(C)が人の腕に対応している。任意選択で、組織刺激を終えるために、腕の長手方向軸に対してコイル(1)によって形成される角度が変化させられ得る。また、コイル(1)は、刺激されるとき、腕に向けて、または腕から離すように移動することができる。
【0102】
任意選択で、腕に近づく、または腕から離すように移動するコイル(1)の前記移動は、特定の軌跡に追従する。前記軌跡は、第1の所定の軌跡(TC1)の前、最中、または後に実行される。
【0103】
例えば、角度アクチュエータ(12)がコイル(1)を水平に配置するとき、第3の変位機構(11)はコイル(1)を第1の所定の経路(TC1)において移動させることができ、好ましくは、第1の所定の経路(TC1)は閉じられ、コイル(1)は循環するように移動する。
【0104】
第1の変位機構(2)は、数ある中でも、ウインチや、クレーンや、空気圧、液圧、機械的、または電気機械で作動するシリンダや、単動式シリンダや、複動式シリンダや、長手方向に対して直交する移動を可能にする滑走部を巻上機が備え得る、チェーン、ケーブル、またはベルトの巻上機が設けられたガントリや、シザーリフトや、トロリ案内機構や、それらの組み合わせを含む群から選択される群から選択される。
【0105】
また、第1の変位機構(2)は、例えばレバー、プーリ、巻上機によって、手動の力で動作させられる機構であり得る。
【0106】
図7図8、および図11を参照すると、本開示の一実施形態において、磁気組織刺激機械は、磁場を発生させるコイル(1)と、コイル(1)と担持表面(S)とに連結される第1の変位機構(2)と、を備え、第1の変位機構(2)は、組織を刺激するためにコイル(1)を組織の周りで移動させる。
【0107】
上記のことによれば、本開示の機械は、組織を含む身体に対する三次元での座標系のz軸に沿ってコイル(1)を移動させることができ、一部の実施形態では、座標系のz軸は身体(C)の長手方向軸と一致する。
【0108】
任意選択で、第1の変位機構(2)は、コイル(1)を三次元での座標系のz軸に沿って移動させ、磁場が身体(C)を刺激する。
【0109】
任意選択で、本開示の機械は、線形アクチュエータ(13)に、第7の経路(106)、第9の経路(108)、または第11の経路(110)に追従するx軸に沿ってコイル(1)を移動させることができる。これは、コイル(1)を、身体(C)に向けて、または、身体(C)から離れるように移動させることができる。
【0110】
図7図10、および図12を参照すると、他の例では、本開示の磁気刺激機械は、磁場と、コイル(1)に連結される角度アクチュエータ(12)と、支持表面(S)に連結され、角度アクチュエータ(12)に結合される第1の変位機構(2)と、を備え、第1の変位機構(2)はコイル(1)をz軸に沿って移動させ、角度アクチュエータ(12)はコイル(1)を回転させてコイル(1)の配向を変化させ、それによって、身体(C)を刺激する磁場の方向を変化させる。
【0111】
代替で、第1の変位機構(2)は、第8の経路(107)または第10の経路(109)に追従するz軸に沿ってコイル(1)を移動させる。
【0112】
角度アクチュエータ(12)は、コイル(1)を回転させて、第13の軌跡(112)に追従して身体(C)を刺激する磁場の方向を変化させる。
【0113】
任意選択で、開示されている機械の具体的な例では、第1の移動機構(2)は、角度アクチュエータ(12)を用いてコイル(1)に連結され、角度アクチュエータ(12)は、第13の軌跡(112)に応じて磁場の方向を変化させるためにコイル(1)を回転させる。
【0114】
具体的な実施形態では、第1の移動機構(2)は、移動機構(2)の移動を制御する制御回路に連結される。
【0115】
代替で、第1の変位機構(2)の移動は作業者によって命令される。作業者は、身体(C)の組織を磁気的に刺激するために、具体的な移動パターンに追従してコイル(1)を移動させる。上記のことによれば、本開示の機械は、磁場の方向を変化させるためにコイル(1)を移動させることができる。
【0116】
上記のことは、異なる角度から身体(C)を磁気的に刺激するのに都合が良い。また、コイル(1)を回転させて磁場を身体(C)から離すように移動させるため、都合が良い。この方法では、身体(C)における磁場の刺激を突然に除去することができ、それによって、身体組織(C)において磁気双極子の再配置を発生させることができる。
【0117】
図8を参照すると、線形アクチュエータ(13)は、例えば、ネジ、ボルト、ピン、リベット、ピンの楔、当業者に知られている同様の要素、およびそれらの組み合わせなどの留め付け要素を用いて、機械的な結合を用いて角度アクチュエータ(12)に連結され得る。また、線形アクチュエータ(13)は、留め具、顎部、スプライン結合されるシャフト連結部を用いて、角度アクチュエータ(12)に連結でき、そのシャフト連結部では、結合する空洞を伴う雌シャフトが角度アクチュエータ(12)または第1の線形アクチュエータ機構(13)に連結され、雄シャフトが、線形アクチュエータ(13)または角度アクチュエータ(12)に位置付けられる雌シャフトのソケットに結合される。
【0118】
任意選択で、本開示の機械は、線形アクチュエータ(13)に、コイル(1)を身体(C)に向けて、または身体(C)から離すように移動させることができる第9の経路(108)に追従するx軸に沿ってコイル(1)を移動させることができる。
【0119】
例えば、角度アクチュエータ(12)が、連結される第2の伝達要素に連結される第1の伝達要素を有する歯車モータから作られている場合、角度アクチュエータ(12)およびコイル(1)に連結する伝達要素は、ベルト、チェーン、ラック、スプロケット、プーリ、歯付きプーリ、平歯車またははすば歯車、摩擦車、およびそれらの組み合わせから成る群から選択され得る。
【0120】
好ましくは、角度アクチュエータ(12)でコイル(1)に連結する伝達要素は、線形アクチュエータ(13)に連結されるプラットフォームに位置付けられる軸受に圧し掛かるシャフトを備える。軸受は、引っ張りのペデスタル、分割、フランジ、楕円フランジ、および上記のものの組み合わせを伴うペデスタル軸受を含む群から選択される。
【0121】
また、軸受台は選択されたブッシングおよび軸受を含む。軸受は、玉軸受、ニードル軸受、ころ軸受、複列玉軸受、ニードル軸受、またはころ軸受、およびそれらの組み合わせから選択される。
【0122】
さらに、角度アクチュエータ(12)がモータまたは歯車モータを備える場合、好ましくは、前記モータまたは歯車モータは、ネジ、ボルト、リベット、ピンの楔、リベット、当業者に知られている同様の要素、およびそれらの組み合わせを含む群から選択される固定要素で、線形アクチュエータ(13)のプラットフォームに連結される。
【0123】
図7図8、および図9を参照すると、本開示の機械は、線形アクチュエータ(13)と第2の変位機構(8)との間との間に連結された第4の変位機構(15)を有してもよく、第4の変位機構(15)は、
第2の変位機構(8)に連結される第2の湾曲案内部(19)と、
第2の湾曲案内部(19)に移動可能に連結される第4の搬送部(20)と、
第4の搬送部(20)に連結される第4の駆動機構(21)と、
から作られ、
第4の駆動機構(21)は第4の搬送部(20)を第2の湾曲案内部(19)に沿って移動させ、第4の変位機構(15)はコイル(1)を第2の所定の経路(TC2)において移動させる。
【0124】
任意選択で、第4の変位機構(15)は、第2の所定の経路(TC2)の方向と反対方向において、コイル(1)を第3の所定の経路(TC3)において移動させる。
【0125】
この場合、本開示の機械は、コイル(1)によって発生させられる磁場を第2の所定の経路(TC2)において移動させることができ、それによって、湾曲した経路が身体(C)における磁場で発生させられ得る。
【0126】
例えば、磁場が鉛直に突出されるように角度アクチュエータ(12)がコイル(1)を配置するとき、第3の変位機構(11)は第2の所定の経路(TC2)において磁場を移動させることができる。好ましくは、第2の所定の経路(TC2)は閉じられており、磁場は循環するように移動する。
【0127】
さらに、第1の変位機構(2)を用いることで、コイル(1)によって発生させられる磁場はz軸において変位させることができ、第4の変位機構(15)は磁場を第2の所定の経路(TC2)において移動させる。この方法では、磁場の螺旋経路での刺激が発生させられて身体(C)に当たる。
【0128】
第2の所定の経路(TC2)の形状は第2の湾曲案内部(19)の形状によって定められる。第2の湾曲案内部(19)は、円形、楕円形、丸められた角を伴う形での多角形(例えば、正方形、長方形、三角形、五角形、六角形、八角形、または、4つ以上の辺を伴う多角形)であり得る。また、第1の湾曲案内部(16)の形状は、変化する曲率半径を伴う曲線から形成されてもよい。好ましくは、第1の湾曲案内部(16)は閉じられており、それによって、第3の搬送部(17)は循環して連続的に移動することができる。
【0129】
同様に、第2の湾曲案内部(19)は、T字形またはL字形の断面を伴うレールから形成され得る。また、第2の湾曲案内部(19)は、I字形、U字形、C字形、またはT字形の断面を伴う輪郭から形成され得る。
【0130】
その一部について、第4の搬送部(20)は第1の搬送部(3)および第2の搬送部(10)と同様であり得る。また、第4の駆動機構(21)は第1の駆動機構(6)と同様であり得る。
【0131】
好ましくは、第4の搬送部(20)は、第2の湾曲案内部(19)において運動する転動要素(4)を有し、転動要素(4)のうちの1つは、第4の駆動機構(21)によって駆動される。さらに、第4の駆動機構(21)は、好ましくは電気歯車モータである。
【0132】
一方で、第1の案内部(5)、第2の案内部(9)、第1の湾曲案内部(16)、および第2の湾曲案内部(19)は、炭素鋼、鋳鉄、亜鉛メッキ鉄、クロム鋼、クロム-ニッケル鋼、クロム-ニッケル-チタン鋼、ニッケル-クロム-モリブデン-タングステン合金、鉄クロム-モリブデン合金、301ステンレス鋼、302ステンレス鋼、304ステンレス鋼、ステンレス鋼316、405ステンレス鋼、410ステンレス鋼、430ステンレス鋼、442ステンレス鋼、マンガン合金鋼、アルミニウム、真鍮などの金属、ポリ塩化ビニル(PVC)、塩素化ポリ塩化ビニル(CPVC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアミド(PA)(例: PA12、PA6、PA66)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、エチレン-クロロトリフルオロエチレン(ECTFE)などのプラスチック材料、繊維強化プラスチック(ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ、ビニル樹脂)(例えば、ガラス、アラミド、ポリエステル)、木材(例えば、松、オーク、クルミなどの針葉樹、広葉樹、モミ、カラマツ、トウヒ、当業者に知られている構造用途に適した他の木材)、繊維(例えば、ポリエステル、ガラス、アラミド、カーボン)で強化されたポリマ(例えば、ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ、ビニル樹脂)、当業者に知られている構造用途に適した他の材料、およびそれらの組み合わせを含む群から好ましくは選択される(英語での頭文字)。
【0133】
図10を参照すると、一例において、第1の変位機構(2)は、第1の案内部(5)に沿って移動する第1の搬送部(3)を備える搬送案内機構であり得る。例えば、第1の搬送部(3)は、第1の案内部(5)と係合する転動要素(4)を有し得る。転動要素(4)は、車輪、ゴム車輪、周縁で覆われた車輪、レールのための車輪、ローラーキャスタ、当業者に知られている同様の要素、または/およびそれらの組み合わせから成る群から選択される。
【0134】
その一部について、第1の案内部(5)はレールまたは構造上の輪郭であり得る。第1の案内部(5)は、T字形レールまたはL字形レールを含む群から選択され得る。また、第1の案内部(5)は、I字形、U字形、C字形、またはT字形の断面を伴う構造上の輪郭から選択でき、第1の案内部(5)と第1の搬送部(3)とは蟻継手によって連結され得る。
【0135】
図10および図12を参照すると、例えば、z軸が鉛直に延びることができ、それによって、第1の案内部(5)に沿う第1の変位機構(2)の移動は、コイル(1)の高さを変化させることができる。この場合、第1の案内部(5)は、水平に配置される支持表面(S)に連結される。
【0136】
好ましくは、前記支持表面(S)は、水平の床、コンクリートモルタル、プラットフォーム、レベラが床に配置されているプラットフォーム、パレット床、またはテーブル、当業者に知られている同様の支持表面、およびそれらの組み合わせから選択される。
【0137】
例えば、支持表面(S)が水平の床またはレベラを伴うプラットフォームである場合、第1の案内部(5)が鉛直位置にあることが確保され、それによってコイル(1)は逸脱することなく軸zに沿って移動することができる。
【0138】
図10を参照すると、第1の搬送部(3)は、第1の案内部(5)に沿う第1の搬送部(3)の移動を発生させる第1の駆動機構(6)に連結され得る。さらに、第1の案内部(5)は、第1の搬送部(3)の転動要素(4)に配置される歯車に連結されるラックを備え得る。歯車は、歯車、歯付きベルト、チェーン、チェーンスプロケット、およびそれらの組み合わせから選択される伝達要素で、第1の駆動機構(6)に連結する。
【0139】
任意選択で、第1の原動機構(6)は、電気モータ、内燃モータ、空気圧モータ、液圧モータ、または歯車モータ、当業者に知られている他の種類の同等のモータ、およびそれらの組み合わせから選択される。
【0140】
第1の駆動機構(6)は、第1の搬送部(3)において運動するように第1の搬送部(3)に連結される。
【0141】
一方、任意選択で、第1の駆動機構(6)は、機械の最大作動高さより高い持ち上げられた位置に配置され得る。この場合、第1の原動機構(6)は、第1の搬送部(3)が第1の原動機構(6)から吊り下がるように、ケーブル、チェーン、ベルト、およびそれらの組み合わせを用いて第1の搬送部(3)に連結され得る。この選択肢は、第1の駆動機構(6)を第1の搬送部(3)に搭載するのを回避することを可能にし、それによって、第1の移動機構(2)の動作の間にエネルギを節約する。
【0142】
一方、第1のモータ機構(6)が電気モータから選択される場合、これらは、ステッピングモータ、かご形モータ、非同期モータ、直流モータ、始動支援付きモータ、およびこれらの組み合わせから選択され得る。
【0143】
また、歯車モータの場合、これらは、ウォーム歯車モータ、歯車モータ、サイクロイド歯車箱、プラネタリ歯車箱、内部歯車減速機、外部歯車減速機、当業者に知られている他の歯車モータ、および上記のものの組み合わせを含む群から選択され得る。
【0144】
本開示において、歯車モータが、モータと、前記モータのトルクおよび速度を変化させる減速歯車とを備えることは、理解されるものである。歯車付きモータのモータは、電気モータ、内燃エンジン、空気モータ、液圧モータから選択され得る。好ましくは、歯車モータは電気モータを有する。
【0145】
さらに、第1の搬送部(3)は、例えば、第1の搬送部(3)に連結されるレバー、プーリ、または巻上機で、第1の手動力原動機構(6)で駆動されてもよい。
【0146】
任意選択で、第1の駆動機構(6)は、機械的ウインチ、電気的ウインチ、チェーン、ベルト、ケーブル牽引機構、接着ウインチ、ドラムウインチ、当業者に知られている同様のウインチ、およびそれらの組み合わせから選択される。
【0147】
例えば、第1の搬送部(3)は、ケーブル、ベルト、チェーン、およびそれらの組み合わせから選択される牽引要素によって第1の原動機構(6)に連結される。この方法では、第1の案内部(5)は、第1の搬送部(3)をz軸に並べたままにすることを可能にする一方で、第1の駆動機構(6)は第1の搬送部(3)を移動させるための力を発揮する。
【0148】
任意選択で、第1の駆動機構(6)は制動装置(7)に連結される。この場合、制動装置(7)は、電気ブレーキ制動装置(例えば、電磁石制動装置、電気液圧制動装置、モータ組み込み制動装置)、逆転制動装置、DC投入制動装置、当業者に知られている他の制動装置、およびそれらの組み合わせを含む群から選択される。
【0149】
例えば、電磁石制動装置または電気液圧制動装置は、第1の駆動機構(6)の動力シャフトに連結されるディスクと、制動装置が作動させられるときにディスクを挟み付けるシューと、から成る。
【0150】
具体的には、電磁石制動装置は、第1の駆動機構(6)がいつ作動させられるかを検出し、ブレーキシューを開いたままにする電気回路を有する。第1のモータ機構(6)が作動させられていることを電気回路が検出しないとき、電気回路はシューを閉じ、第1のモータ機構(6)の動力シャフトを阻止する。
【0151】
その一部について、電気液圧式制動装置は、液圧ポンプと、シューに連結されたアクチュエータと、アクチュエータと液圧ポンプとの間に連結されたソレノイド弁と、を伴う液圧システムを備える。ソレノイド弁は、第1の駆動機構(6)がいつ作動させられるかを検出し、ブレーキシューを開いたままにする電気回路を有する。第1のモータ機構(6)が作動させられていることを電気回路が検出しないとき、電気回路はシューを閉じ、第1のモータ機構(6)の動力シャフトを阻止する。
【0152】
一方で、第1の移動機構(2)が手動動作の第1のモータ機構(6)を有する場合、第1の搬送部(3)は、例えば、第1の搬送部(3)を第1の案内部(5)に対して阻止する楔機構、押付部、ピン、または顎部を伴う制動装置(7)といった、手動動作の制動装置(7)を備えてもよい。
【0153】
また、ケーブルで動作する第1の駆動機構(6)が手動で動作させられる例の場合、第1の駆動機構(6)は引張ケーブルと安全ケーブルとを備え得る。ケーブルは、牽引ケーブルが破損したかどうかを検出することを可能にする加速センサを有する緊急ブレーキに結合されており、それによって、安全ケーブルを阻止することで緊急ブレーキを作動させる。
【0154】
安全ケーブルを係止することは、コイル(1)が制御から外れるのを防止するために重要である。コイル(1)が制御不能になる場合、コイル(1)が身体(C)に当たる可能性がある。また、身体(C)が生物である場合、コイル(1)が生物に当たり、生物に損害をもたらす可能性がある。
【0155】
一方で、第1の変位機構(2)は、例えば、ネジ、ボルト、ピン、リベット、ピンの楔、当業者に知られている同様の要素、およびそれらの組み合わせから選択される固定要素を用いて、機械的な結合を用いて角度アクチュエータ(12)に連結され得る。
【0156】
また、第1の変位機構(2)は、留め具、顎部、スプライン結合されるシャフト連結部を用いて、角度アクチュエータ(12)に連結でき、そのシャフト連結部では、結合する空洞を伴う雌シャフトが角度アクチュエータ(12)または第1の変位機構(2)に連結させることができ、雄シャフトが、第1の変位機構(2)または角度アクチュエータ(12)に位置付けられる雌シャフトのソケットに結合される。
【0157】
好ましくは、角度アクチュエータ(12)は、機械的であり、ピニオン-チェーン、ピニオン-ラック、またはウォーム歯車機構に連結されるモータまたは歯車モータを備える。この場合、角度アクチュエータ(12)は、制動装置(7)を、第1の変位機構(2)の制動装置(7)として備え得る。
【0158】
制動装置(7)は、角度アクチュエータ(12)のモータまたは歯車モータに結合され得る。制動装置(7)は、モータを制動させ、角度アクチュエータ(12)を固定された角度位置で維持することを可能にし、それによって、コイル(1)は傾斜させられ、所望の角度位置で維持され得る。
【0159】
同様に、角度アクチュエータ(12)のモータまたは歯車モータは第1のモータ機構(6)と同様とできる。
【0160】
一方で、角度アクチュエータ(12)は、空気圧、液圧、機械的、電気機械のアクチュエータ、およびそれらの組み合わせから選択される。このような空気圧、液圧、機械的、電気機械のアクチュエータには、単動式、複動式、バネで支援された戻し、空気圧または弁で支援された液圧のアクチュエータ(例えば、分配、阻止、規制、連続、ソレノイド弁)や、モータ、歯車付きモータ、および動力伝達機構(例えば、歯付きプーリ、ピニオン、チェーンスプロケット、平歯車、はすば歯車、チェーン、歯付きベルト、およびそれらの組み合わせ)を伴う機械的アクチュエータや、それらの組み合わせがあり得る。
【0161】
例えば、角度アクチュエータ(12)が、連結される第2の伝達要素に連結される第1の伝達要素を有する歯車モータから作られる場合、第2の伝達要素は、シャフトを用いてコイル(1)に連結される。コイル(1)に連結される軸は、x軸および/またはz軸に対してコイル(1)を回転させることでコイル(1)の角度を変化させることができる。好ましくは、コイルはx軸またはy軸の周りに回転する。
【0162】
この場合、角度アクチュエータ(12)とコイル(1)とを連結する伝達要素は、ベルト、チェーン、ラック、チェーンスプロケット(英語におけるスプロケット)、プーリ、歯付きプーリ、直線または螺旋の歯車、摩擦車、およびそれらの組み合わせから成る群から選択され得る。
【0163】
好ましくは、角度アクチュエータ(12)でコイル(1)に連結する伝達要素は、第1の変位機構(2)に連結されるプラットフォームに位置付けられる軸受に配置される。軸受は、引っ張りのペデスタル、分割、フランジ、楕円フランジ、および上記のものの組み合わせを伴う軸受を含む群から選択される。
【0164】
一方、本開示の磁気組織刺激機械の他の実施形態では、磁気組織刺激機械は、
磁場を発生させるコイル(1)と、
コイル(1)に連結される角度アクチュエータ(12)と、
担持表面(S)に連結され、角度アクチュエータ(12)に結合される第1の変位機構(2)と、
角度アクチュエータ(12)と第1の変位機構(2)との間に連結される線形アクチュエータ(13)と、
を備え、
線形アクチュエータ(13)はコイル(1)をx軸に沿って移動させ、第1の移動機構(2)はコイル(1)をz軸に沿って移動させ、角度アクチュエータ(12)は、磁場の方向を変えるためにコイル(1)を回し、磁場は身体(C)を刺激する。
【0165】
この場合、本開示の機械は、線形アクチュエータ(13)にコイル(1)をx軸に沿って移動させる。好ましくは、x軸はz軸に対して直交である。コイル(1)のx軸における変位は磁場の線形移動を発生させることを可能にし、それによって、前記磁場のx軸における経路が身体(C)に発生させられ得る。
【0166】
さらに、線形アクチュエータ(13)は、身体(C)における磁場と共に軸方向運動を発生させるために、第1の変位機構(2)で同時に作動させられ得る。
【0167】
任意選択で、本開示の機械は、線形アクチュエータ(13)に、第7の経路(106)に追従するx軸に沿ってコイル(1)を移動させることができる。これは、コイル(1)を、身体(C)に向けて、または、身体(C)から離れるように移動させることができる。
【0168】
また、角度アクチュエータ(12)は、磁場が水平に配向されるようにコイル(1)を配置することができる。例えば、図7および図13では、角度アクチュエータ(12)を用いて鉛直に配置されている円形のコイル(1)を示しており、それによって、磁場はx軸に沿ってコイル(1)から軸方向に突出される。
【0169】
代替で、本開示の機械の具体的な実施形態において、角度アクチュエータ(12)はコイル(1)を第4の所定の経路(TC4)において回転させ、角度をコイル(1)の軸と組織の長手方向軸との間で変化させる。
【0170】
この方法では、磁場は、前記身体(C)の長手方向軸と直交する方向において身体(C)に作用する。例えば、身体(C)が人の身体である場合、磁場が人の身体の全部に作用することができる。また、人の身体が回転させられる場合、磁場は身体(C)の背中または側面に作用する。
【0171】
同じ方法において、機械は、コイル(1)をz軸に沿って移動させるために、第1の変位機構(2)を作動させることができる。身体(C)が人の身体である例に戻ると、第1の移動機構(2)はコイル(1)を身体(C)に沿って移動させることができ、それによって、z軸の方向における磁場を伴う経路を発生させる。
【0172】
一方で、線形アクチュエータ(13)は、空気圧、液圧、機械的、電気機械のアクチュエータ、およびそれらの組み合わせを含む群から選択される。任意選択で、空気圧、液圧、機械的、電気機械のアクチュエータは、単動式、複動式、バネで支援された戻し、空気圧、または弁で支援された液圧のアクチュエータ(例えば、分配、阻止、規制、連続、ソレノイド弁)、およびそれらの組み合わせから選択される。
【0173】
図10を参照すると、本開示の磁気組織刺激機械の実施形態は、
磁場を発生させるコイル(1)と、
コイル(1)に連結される角度アクチュエータ(12)と、
担持表面(S)に連結され、角度アクチュエータ(12)に結合される第1の変位機構(2)と、
第1の変位機構(2)と角度アクチュエータ(12)との間に連結される第2の変位機構(8)と、
角度アクチュエータ(12)と第1の変位機構(2)との間に連結される線形アクチュエータ(13)と、
を備え、
線形アクチュエータ(13)はコイル(1)をx軸に沿って移動させ、第1の移動機構(2)はコイル(1)をz軸に沿って移動させ、角度アクチュエータ(12)はコイル(1)を磁場の方向を変化させるために回転させ、第2の変位機構(8)はコイル(1)をy軸に沿って移動させ、磁場が身体(C)を刺激する。
【0174】
上記によれば、コイル(1)は、刺激された身体(C)の長手方向軸に対して好ましくは直交する軸yに沿って移動することができる。横断方向におけるこの移動は、コイル(1)に第2の変位機構(8)に機械的に連結することで発生させられ得る。この場合、第2の変位機構(8)は第1の変位機構(2)と角度アクチュエータ(12)との間に連結され、第2の変位機構(8)はコイル(1)をy軸に沿って移動させる。
【0175】
同様に、第1の変位機構(2)、角度アクチュエータ(12)、線形アクチュエータ(13)、および第2の変位機構(8)の組み合わせは、コイル(1)を、座標軸および直交するx、y、zの系に対して三次元に移動させることができ、コイル(1)を、角度アクチュエータ(12)を用いた座標系の軸のうちの1つに対して回転させることができる。したがって、磁場は、身体(C)を、真っ直ぐな経路、湾曲の経路、螺旋の経路、およびそれらの組み合わせに沿って運動させるように配向され得る。
【0176】
任意選択で、第1の変位機構(2)、角度アクチュエータ(12)、線形アクチュエータ(13)、および第2の変位機構(8)は、演算器を用いて電気的に作動させられる。
【0177】
演算器は、磁場を発生させるコイル(1)の変位のために所定の経路(例えば、真っ直ぐ、曲がる、斜め)を辿るために、第1の変位機構(2)、角度アクチュエータ(12)、線形アクチュエータ(13)、および第2の変位機構(8)の移動パターンを用いて作動順序を定めることができる。
【0178】
その一部について、第2の変位機構(8)は、数ある中でも、ウインチや、クレーンや、空気圧、液圧、機械的、または電気機械で作動するシリンダや、単動式シリンダや、複動式シリンダや、長手方向に対して直交する移動を可能にする滑走部を巻上機が備え得る、チェーン、ケーブル、またはストラップの巻上機が用意されたガントリや、シザーリフトや、トロリ案内機構や、それらの組み合わせを含む群から選択される。
【0179】
また、第2の変位機構(8)は、例えばレバー、プーリ、巻上機によって、手動の力で動作させられる機構であり得る。
【0180】
図10図11、および図12を参照すると、例えば、第2の変位機構(8)は、第1の変位機構(2)のような搬送案内機構であり得る。この場合、第2の変位機構(8)は、支持表面(S)に連結される第2の案内部(9)と、第2の案内部(9)に移動可能に連結される第2の搬送部(10)と、を備える搬送案内機構である。同様に、第2の移動機構(8)は、第2のモータ機構(22)が第2の搬送部(10)を第13の軌跡(112)による第2の案内部(9)に沿って移動させる第2の搬送部(10)に連結される第2のモータ機構(22)を有する。
【0181】
第2の駆動機構(22)は、第1の駆動機構(6)と同じ種類のものとでき、コイル(1)の位置をy軸の位置において固定させることができる制動装置(7)を備え得る。
【0182】
同様に、第2の移動機構(8)は、第2の搬送部(10)の転動要素(4)に配置される歯車に連結される第2の案内部(9)に配置されるラックを備え得る。
【0183】
図10および図12を参照すると、任意選択で、機械は、支持表面(S)に位置させられる回転プラットフォーム(23)を備え、身体(C)は回転プラットフォーム(23)に配置される。回転プラットフォーム(23)は、コイル(1)によって生成される磁場の発生の領域を変化させるために、身体(C)を回転させることができる。
【0184】
ターンテーブル(23)は、モータ、歯車モータ、レバー、クランク機構、歯車機構、チェーン機構、ピニオン機構、チェーンスプロケット機構、プーリ機構、歯付きプーリ機構、およびそれらの組み合わせから選択される駆動機構を備える。
【0185】
好ましくは、ターンテーブル(23)は、前記ターンテーブル(23)の回転移動を可能にする移動可能な支持体を有する構造に載る。例えば、移動可能な軸受は、玉継手、軸受、同心の円板、およびそれらの組み合わせであり得る。
【0186】
例えば、ターンテーブル(23)は、支持表面(S)に係留されたテーブルを備える。テーブルは、移動するシャフトと係合する軸受を備える水平なプラテンを有する。移動するシャフトは、身体(C)が配置される回転テーブルに連結される。また、移動するシャフトは、90度で連結される螺旋ピニオンの伝達を通じて、歯車モータである駆動機構に連結される。
【0187】
図8図9、および図10を参照すると、一方で、具体的な例における本開示の機械は、角度アクチュエータ(12)と線形アクチュエータ(13)との間に連結される第3の変位機構(11)を備え、第3の変位機構(11)は、線形アクチュエータ(13)の軸材(14)の遠位端に連結され、第3の変位機構(11)は、
軸材(14)に連結される第1の湾曲案内部(16)と、
第1の湾曲案内部(16)に移動可能に連結される第3の搬送部(17)と、
第3の搬送部(17)に連結される第3の駆動機構(18)と、
から作られ、
第3の駆動機構(18)は第3の搬送部(17)を第1の湾曲案内部(16)に沿って移動させ、第3の変位機構(11)はコイル(1)を第1の所定の経路(TC1)において移動させる。
【0188】
また、線形アクチュエータ(13)を用いることで、コイル(1)によって発生させられる磁場はx軸において変位させることができ、第3の変位機構(11)は磁場を第1の所定の経路(TC1)において移動させる。この方法では、螺旋経路を伴う磁気刺激が身体(C)の組織に沿って発生させられ得る。
【0189】
第1の所定の経路(TC1)の形状は第1の湾曲案内部(16)の形状によって定められる。第1の湾曲案内部(16)は、円形、楕円形、丸められた角を伴う形での多角形(例えば、正方形、長方形、三角形、五角形、六角形、八角形、または、4つ以上の辺を伴う多角形)であり得る。また、第1の湾曲案内部(16)の形状は、変化する曲率半径を伴う曲線から形成されてもよい。好ましくは、第1の湾曲案内部(16)は閉じられており、それによって、第3の搬送部(17)は循環して連続的に移動することができる。
【0190】
同様に、第1の湾曲案内部(16)は、T字形またはL字形の断面を伴うレールから形成され得る。また、第1の湾曲案内部(16)は、I字形、U字形、L字形、C字形、またはL字形の断面を伴う輪郭から形成され得る。
【0191】
図8図9、および図10を参照すると、その一部について、第3の搬送部(17)は第1の搬送部(3)および第2の搬送部(10)と同様であり得る。また、第3の駆動機構(18)は第1の駆動機構(6)と同様であり得る。
【0192】
好ましくは、第3の搬送部(17)は、第1の湾曲案内部(16)において運動する転動要素(4)を有し、転動要素(4)のうちの1つは、第3の駆動機構(18)によって駆動される。さらに、第3の駆動機構(18)は、好ましくは電気歯車モータである。
【0193】
一方で、図14を参照すると、本開示の身体(C)の組織の磁気刺激の方法の具体的な実施形態の流れ図は、a)身体(C)の組織に動作可能にコイル(1)を配置するステップと、b)コイル(1)を用いて磁場を発生させるステップと、c)組織を刺激するために組織の周りで決定された移動パターンに従ってコイル(1)を移動させるステップと、を含む。
【0194】
本明細書で開示されている方法の実施形態では、身体(C)の組織に動作可能にコイル(1)を配置するステップa)は、三次元空間において、身体組織(C)から決定された距離における位置にコイル(1)を位置付けることに対応する。
【0195】
本文書において開示されている方法の具体的な実施形態において、コイル(1)と組織との間の距離は、作業者によって確立される移動パターンに従って変化し、前記方法を実施する演算器において定められる、または、単に、本文書を通じて記載されている方法のステップに作業者を従わせる。
【0196】
具体的な例では、図2を参照すると、人に対応する身体(C)が示されており、コイル(1)の配置は、前記身体(C)の周りの三次元の空間における点に対応し、コイル(1)の軸は身体(C)の長手方向軸と同軸であり、コイル(1)は前記身体(C)の足の裏の高さにある。
【0197】
また、前記コイル(1)の前記配置は、足の裏に限定されることはなく、開示されている方法の他の実施形態では、身体(C)があってもなくてもよい三次元空間における点に対応する。
【0198】
上記において開示および記載されている方法の同じ例において、コイル(1)を配置することは、本開示の機械など、演算器によって制御される磁気組織刺激のための機械によって実施される。
【0199】
本明細書に記載されている他の例では、コイル(1)を配置する行動は、作業者がコイル(1)を保持することで実施される。
【0200】
ステップb)における本開示の方法の実施形態では、コイル(1)によって発生させられる磁場は作動信号に従う。
【0201】
前記実施形態において、コイル(1)によって受信される作動信号は、交流電流、直流電流、パルス、交互もしくは非交互のパルス列、方形波、三角波、鋸歯波、振幅変調波、周波数変調波、位相変調波、パルス位置変調波、周期変動波、またはこれらの組み合わせから選択される信号である。この信号は、演算器によって、または、プログラムおよびフィードバックに基づく信号発生器もしくは上記の組み合わせによって、発生させられる。
【0202】
本開示の方法のこの具体的な実施形態では、本文書において言及されるプログラムは、演算器においてコード化された情報、またはコード化されていない情報に対応し、前記プログラムは、コイル(1)を作動させる作動信号のパラメータのすべてを修正する。例えば、プログラムは、ステップの論理的順序を実行するマイクロコントローラ(制御回路のコンピュータユニット)に埋め込まれる二進コード化でのファイルであり得る。
【0203】
任意選択で、この開示の方法の他の実施形態では、演算器は、無作為に、または、コイル配列のコイル(1)の各々について確立されたプログラムに従って、他のトリガ信号以上の信号と同調せずに、1つ以上のトリガ信号を、順序的に決定された時間において、コイルの配列に適用させることができる。
【0204】
本開示の方法の具体的な例では、駆動信号は、例えば60Hzにおける120Vac、50Hzにおける120Vac、60Hzにおける220Vac、50Hzにおける220Vacといった、約0.1Hzから約50Hzの間の周波数における約330Vacから約20kVacまでの間の電圧での交流電流供給源からの信号である。しかしながら、コイル(1)は直流電流で動作することができる。
【0205】
開示されている方法の他の例では、ステップc)において、移動パターンは組織の長手方向軸の周りの経路に追従する。
【0206】
任意選択で、移動パターンは、本文書において開示されている磁気組織刺激機関の自由度に適応する。
【0207】
本文書では、刺激機械の自由度について語るとき、それは、三次元空間において、例えば鉛直、水平、前方、後方、左、右、上、および下の移動、回転、または先の移動の組み合わせを可能にするといった3つの垂直な軸における並進などを機械が含む部品の移動を指す。
【0208】
本開示の方法の他の例において、ステップb)において、発生させられた磁場はおおよそ0.1mTからおおよそ200mTの間の強度を有する。磁場の強度のこれらの範囲において、組織を傷つけることなく組織を最適に刺激することは可能である。
【0209】
本開示の方法の他の例において、ステップb)において、発生させられた磁場はおおよそ40mTからおおよそ200mTの間の強度を有する。磁場の強度のこれらの範囲において、組織を傷つけることなく組織を最適に刺激することは可能である。
【0210】
任意選択で、ステップa)およびステップc)において、作業者がコイルを位置付けおよび移動させる行為を実施する。
【0211】
代替で、ステップa)およびステップc)において、移動機械がコイルを位置付けおよび移動させる行為を実行する。
【0212】
本開示の方法の異なる実施形態において、ステップb)において、作動信号が電気的および磁気的な刺激装置によって発生させられる。
【0213】
任意選択で、本開示の装置および方法の具体的な例では、ステップc)において、作動信号が、「Device for electrical and magnetic stimulation of tissues」という名称の特許文献3のものなどの電気的および磁気的な刺激装置によって発生させられ、前記装置は、本開示の磁気刺激機械のコイル(1)に電流を提供し、磁場の振動を提供する。
【0214】
同じ例では、別の演算器は本開示の機械の移動を制御することができる。
【0215】
本開示の方法の具体的な例では、ステップc)では、移動パターンは、直線的な軌跡、曲線の軌跡(例えば、円形、放物線、楕円、螺旋、つる巻線、渦巻き)、およびこれらの組み合わせの群から選択される三次元での軌跡を含む。
【0216】
本開示の方法の別の例では、ステップc)において、移動パターンはコイルの配向を変化させる。コイルの配向は、組織に対して変化し、具体的には、組織の長手方向軸に対して変化する。
【0217】
図15を参照すると、本開示の方法の他の実施形態の具体的な実施形態の流れ図が示されており、ステップc)において、移動パターンが、
i) コイル(1)の位置が身体組織(C)の長さを越えるまで、コイル(1)を組織の長手方向軸と平行な方向における移動パターンに追従して移動させる下位ステップと、
ii) コイル(1)の配向を、コイル(1)の軸が組織の長手方向軸と90度の角度を形成するように変化させる下位ステップと、
を実施する。
【0218】
上記の実施形態は、身体(C)における磁場の刺激を突然に除去し、それによって、身体組織(C)において磁気双極子の再配置を発生させることを可能にする。
【0219】
本文書の理解のために、移動パターンは、連続して組織化された一連の行動または移動を指し、それらの組み合わせは、刺激される組織を含む身体(C)の周りに、コイル(1)の移動と、結果生じる三次元の空間における磁場ベクトルの移動と、を可能にする。
【0220】
本開示の方法の具体的な例では、下位ステップii)は、電気供給をコイルから除去することに対応する。これは、組織を刺激する磁場の刺激を破壊的に除去し、組織粒子の各々の分極の構成を、前記組織の刺激の終了において不変のままにすることができる。
【0221】
図16を参照すると、開示されている方法の他の具体的な実施形態の流れ図が示されており、下位ステップii)の後、組織の長手方向軸に対して90度を維持しつつ、コイルを移動させる第2のパターンが追従され、組織から離れるように組織のコイルを徐々に移動させる下位ステップiii)が続いている。これは、組織に、刺激することを徐々に停止し、身体の組織細胞(C)の磁気双極子の再組織化をそのままにしておくことができる。
【0222】
実施例1: 4自由度での磁気刺激機械
本開示の一実施形態において、機械は、330Vから20kVの間の電圧で動作し、0.1mTから200mTの間で、好ましくは40mTから200mTの間で身体に磁場を発生させるヘルムホルツコイルであるコイル(1)を有する。
【0223】
この場合、身体(C)は、図10に示されているような人であり、また、機械は、機械的な角度アクチュエータ(12)を有し、電磁石式の制動装置(7)を伴う歯車モータを備える。歯車モータは、線形アクチュエータ(13)に位置付けられるプラットフォームにボルト留めされる。さらに、角度アクチュエータ(12)の歯車モータは、第2の伝達要素に連結される第1の伝達要素を有し、コイル(1)を角度アクチュエータ(12)と連結するそれら伝達要素は、単列玉軸受ピローブロックにおいて、互いを支持するシャフトを備える。軸受はデッキにボルト留めされる。
【0224】
一方で、機械は第1の移動機構(2)と第2の移動機構(8)とを有し、両方の移動機構(2、8)が搬送案内機構である。各々の搬送案内機構は、案内部(5、9)と係合する転動要素(4)を有する搬送部(3、10)を備える。
【0225】
各々の案内部(5、9)は、転動要素(4)が圧し掛かるT字形の輪郭である。また、各々の案内部(5、9)は、搬送部(3、10)の転動要素(4)に配置される歯車に連結するラックを有し、両方の移動機構(2、8)は、転動要素(4)の歯車に連結される歯車付きモータである駆動機構(6、22)を有し、各々の移動機構(2、8)はボルトを用いて搬送部(3、10)に連結される。
【0226】
一方で、第1の移動機構(2)、角度アクチュエータ(12)、線形アクチュエータ(13)、および第2の移動機構(8)は、プログラマブル論理制御装置(PLC)に連結される。
【0227】
本開示のこの実施形態では、第1の変位機構(2)、角度アクチュエータ(12)、線形アクチュエータ(13)、および第2の変位機構(8)の組み合わせは、コイル(1)を、座標および直交する軸x、y、zの系に対して三次元に移動させることができ、コイル(1)を、角度アクチュエータ(12)を用いた座標系の軸のうちの1つに対して回転させることができる。したがって、磁場は、身体(C)を、真っ直ぐな経路、湾曲の経路、螺旋の経路、およびそれらの組み合わせに沿って運動させるように配向され得る。
【0228】
演算器は、磁場を発生させるコイル(1)のために所定の経路(例えば、真っ直ぐ、曲がる、斜め)を辿るために、第1の変位機構(2)、角度アクチュエータ(12)、線形アクチュエータ(13)、および第2の変位機構(8)の移動パターンを用いて作動順序を定めることができる。さらに、磁場は、15%の固定された有用な周期、330ボルトのピークからピークへの電圧、および1kHzの周波数での方形波を伴う作動信号を用いて発生させられ、作動信号は同じ演算器にプログラムされている。
【0229】
実施例2: 5自由度での磁気刺激機械
本開示の他の実施形態において、実施例1の機械が取り入れられ、支持表面(S)に位置させられる回転プラットフォーム(23)が加えられ、身体(C)は回転プラットフォーム(23)に配置される。回転プラットフォーム(23)は、支持表面(S)に係留されたテーブルを備える。テーブルは、移動するシャフトと係合する軸受を備える水平なプラテンを有する。移動するシャフトは、身体(C)が配置される回転テーブルに連結される。また、移動するシャフトは、90度で連結される螺旋ピニオンの伝達を通じて、歯車モータである駆動機構に連結される。
【0230】
本開示に記載されている機械および方法は、記載および図示されている様態に限定されず、当業者には明らかとなるように、以下の特許請求の範囲のみによって定義される本開示の精神から逸脱しない変形および可及的な改良がある。
【符号の説明】
【0231】
1 コイル
2 第1の変位機構、第1の移動機構
3 第1の搬送部
4 転動要素
5 第1の案内部
6 第1の駆動機構、第1の原動機構、第1のモータ機構、第1の手動力原動機構
7 制動装置
8 第2の変位機構、第2の移動機構
9 第2の案内部
10 第2の搬送部
12 角度アクチュエータ
13 線形アクチュエータ
14 軸材
15 第4の変位機構
16 第1の湾曲案内部
17 第3の搬送部
18 第3の駆動機構
19 第2の湾曲案内部
20 第4の搬送部
21 第4の駆動機構
22 第2のモータ機構
23 回転プラットフォーム、ターンテーブル
100 第1の経路
101 第2の経路
102 第3の経路
103 第4の経路
104 第5の直線の経路
105 第6の直線の軌跡
106 第7の経路
107 第8の経路
108 第9の経路
109 第10の経路
110 第11の経路
112 第13の軌跡
C 身体組織
S 担持表面、支持表面
TC1 第1の所定の経路
TC2 第2の所定の経路
TC3 第3の所定の経路
TC4 第4の所定の経路
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
【外国語明細書】